Praktikum 2 Fixx

download Praktikum 2 Fixx

If you can't read please download the document

  • date post

    26-Oct-2015
  • Category

    Documents

  • view

    199
  • download

    27

Embed Size (px)

description

pengetahuan

Transcript of Praktikum 2 Fixx

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA

PENENTUAN KELARUTAN ELEKTROLIT SECARA KONDUKTOMETRI

Disusun Oleh :

Kelompok 2 Kelas C

1. Adisty Caesari0907133150

2. Bona Tua

0907136116

3. Ella Melyna0907114082

4. Rahmat Afandi0907114257

PROGRAM SARJANA TEKNIK KIMIA

UNIVERSITAS RIAU

2011BAB I

TEORI

1.1. Hantaran LarutanPenghantar listrik merupakan fenomena transport, yakni perpindahan sesuatu yang bermuatan (baik dalam bentuk elektron maupun ion) melalui sistem. Oleh karena itu, hukum atau persamaan yang berlaku untuk penghantar logam juga berlaku untuk penghantar yang lainya termasuk elektrolit. I= /R...........................................................................(1.1)Persamaan (1.1) dikenal sebagai hukum ohm. Pada persamaan tersebut, I merupakan kuat arus yang mengalir melalui medium (konduktor), beda potensial listrik sepanjang medium dan R tahanan dari medium. Dalam sistem SI, kuat arus dinyatakan dalam ampere (A), perbedaan potensial dalam volt (v) dan tahanan dalam ohm (). Tahanan sepanjang medium bergantung pada ukuran dari konduktor. Untuk konduktor dengan luas penampang yang sama:R=pl/A............................................................................(1.2)Dimana:

l =panjang (cm)A= luas penampang (cm) p= tahanan jenis (cm)R= tahanan dari medium ohm ()Tahanan jenis merupakan sifat khas dari zat penyusun konduktor. Kebalikan dari tahanan adalah hantaran, l dan kebalikan dari tahanan jenis adalah jenis atau daya hantar jenis, dari symbol huruf Yunani , k (dibaca: kappa).1.2. Daya Hantaran (k)

Tahanan (R) dari suatu penghantar listrik berbanding lurus dengan panjang (l) dan berbanding terbalik dengan luas penampang (A). Jika R dinyatakan dalam ohm (), l dalam meter (m) dan A dalam m2 maka satuan dari adalah m, sedangkan 1/ adalah daya hantaran (k ) dengan satuan ohm-1 cm-1 ( cm-1). 1

L = ..(1.3) R

L = Ls A .(1.4) l

Dimana,

L= daya hantar (mho)Ls= daya hantaran jenis (mho/cm)A = luas penampang bahan, luas elektroda (cm2)l = panjang bahan, jarak antar elektroda (cm) Mekanisme Penghantar ListrikAliran listrik melalui suatu konduktor (penghantar) melibatkan perpindahan elektron dari potensial negatif yang tinggi ke potensial lainnya yang lebih rendah. Dalam penghantar elektronik, seperti padatan dan lelehan logam, penghantaran berlangsung melalui perpindahan elektron langsung melalui penghantar dengan pengaruh dari potensial yang di terapkan. Dalam hal ini atom-atom penyusun penghantar tidak terlibat dalam proses tersebut. Akan tetapi pada penghantar elektrolitik, yang mencakup larutan elektrolit dan lelehan garam-garam, penghantaran berlangsung melalui perpindahan ion-ion baik positif maupun negatif menuju elektroda-elektroda.

Mekanisme elektrolisis bahwa elektron masuk dan keluar dari larutan terjadi melalui perubahan kimia pada elektroda-elektrodanya. Pengukuran hantaran jenis larutanHantaran jenis larutan tidak dapat diukur langsung, yang dapat diukur langsung adalah tahanan dari suatu larutan elektrolit. Selanjutnya hantaran jenis dapat digunakan dengan menggunakan persamaan (1.5).Ls = L l ................................................................(1.5)

A

Tahanan (R) dari suatu larutan elektrolit tidak dapat diukur dengan baik jika digunakan arus searah, karena akan terjadi peristiwa, karena akan terjadi elektrolisis yang mengakibatkan perubahan konsentrasi elektrolit dan penumpukan hasil elektrolisis pada elektroda akan mengubah tahanan larutan. Untuk menghilangkan hal tersebut digunakan arus bolak-balik. Elektroda yang digunakan adalah platina yang dilapisi platina hitam (Nugroho, 2010).Untuk memaksimumkan kepekaan dalam pengukuran larutan dengan hantaran tinggi diperlukan suatu sel dengan tetapan sel yang tinggi. Suatu larutan dengan konsentrasi yang berbeda akan mempunyai hantaran jenis yang berbeda, karena volume larutan dengan konsentrasi berbeda mengandung ion yang berbeda. Karena itu, untuk memperoleh ukuran kemampuan mengangkut listrik dari sejumlah tertentu elektrolit, disebut hantaran molar. Dalam hal ini hantaran dinyatakan dalam bentuk jumlah muatan individual yang diangkut. Hantaran molarMeskipun hantaran jenis dapat diukur dengan mudah, tetapi besaran ini tidak biasa digunakan dalam membahas proses penghantaran dalam suatu larutan elektrolit. Suatu larutan dengan konsentrasi yang berbeda akan mempunyai hantaran jenis yang berbeda karena volume larutan dengan konsentrasi berbeda mengandung jumlah ion yang berbeda. Karena itu untuk memperoleh ukuran kemampuan mengangkut listrik dari sejumlah tertentu elektrolit, di definisikan hantaran molar (A).Dengan C konsentrasi elektrolit (perhatikan bahwa hantaran molar bukan hantaran jenis per mol), melainkan hantaran jenis persatuan konsentrasi molar. Dapat dilihat dari persamaan (1.6) :A = Ls ........................................................................(1.6) CC = konsentrasi molar zat terlarut (mol dm-3 )Ls = daya hantaran jenis (S m-1 )A = hantaran molar(S m-1 ) Kebergantungan Hantaran Molar Terhadap Konsentrasi Berdasarkan hantarannya, elektrolit dibedakan menjadi dua, yakni elektrolit kuat (garam-garam dan sebagian asam seperti nitrat, sulfat, klorida) dan elektrolit lemah (seperti asam asetat dan asam organik lainnya). Elektrolit kuat mempunyai hantaran molar yang lebih tinggi dan dengan pengenceran mengalami kenaikan yang tidak terlalu besar. Sedangkan elektrolit lemah mempunyai hantaran yang jauh lebih rendah pada konsentrasi tinggi, tetapi nilainya meningkat tajam dengan semakin encernya larutan (Nugroho, 2010).Untuk elektrolit kuat yang tidak mengandung asosiasi ion, konsentrasi ionnya berbanding lurus dengan konsentrasi elektrolitnya. Hal ini terjadi karena ada antaraksi diantara ion-ion yang mempengaruhi hantaran jenisnya. Interaksi ini berubah dengan berubahnya konsentrasi.Menurut Kohlrausch, pada pengenceran tak hingga dimana disosiasi untuk semua elektrolit berlangsung sempurna dan semua gaya antar ion hilang, masing-masing ion dalam larutan bergerak bebas dan tidak bergantung pada ion pasangannya. Kontribusinya terhadap daya hantar molar hanya bergantung pada sifat dari ionnya tersebut. Jadi gaya hantar molar setiap elektrolit pada pengenceran tak hingga merupakan jumlah dari daya hantar molar ion-ionnya pada pengenceran tak hingga (Nugroho, 2010).1.3. Titrasi konduktometriPengukuran daya hantar dapat digunakan untuk menentukan titik akhir titrasi. Sebagai contoh kita tinjau titrasi asam basa. Pertama kita kaji dulu titrasi asam kuat seperti HCI oleh basa kuat seperti NaOH. Daya hantar H+ dan OH- jauh lebih besar dari pada kation-kation dan anion-anion lainnya. Sebelum ditambahkan basa, larutan HCl mengandung banyak ion H+ yang menyebabkan daya hantar larutan tersebut tinggi. Ketika ditambahkan basa ion H + dari HCl akan bereaksi dengan OH- dari NaOH membentuk air dan H+ yang bereaksi digantikan oleh Na (dari basa) yang daya hantarnya lebih rendah. Sehingga daya larutan turun. Demikian seterusnya sampai penambahan basa mencapai titik ekivalen. Penambahan basa selanjutnya akan meningkatkan kembali daya hantar karena larutan sekarang kelebihan Na dan OH- (Nugroho, 2010).Adapun rumus yang dapat digunakan untuk mencari konsentrasi asam-basa secara konduktometri ini dapat dilihat pada persamaan (1.7).

V1 x N1 = V2 x N2 ....(1.7)

1.4. KonduktivitasDalam cairan atau gas, umumnya terdapat baik ion positif atau ion negatif yang bermuatan tunggal atau kembar dengan massa yang sama atau berbeda. Konduktivitas akan terpengaruh oleh semua faktor-faktor tersebut. Tapi kalau kita anggap semua ion adalah sama, demikian pula ion positif, maka konduktivitasnya hanya terdiri dari dua suku, seperti yang ditunjukkan Gambar 1.1.

Pada konduktor logam, hanya elektron valensi saja yang bebas bergerak. Pada Gambar 1.1 (b) elektron-elektron itu digambarkan bergerak ke kiri. Konduktivitas di sini hanya mengandung satu suku, yakni hasil kali rapat muatan elektron-elektron muatan muatan konduksi (e) dengan mobilitas (e) (Sinaga, 2010). Dalam semikonduktor , seperti germanium dan silikon, konduksi tadi lebih kompleks. Dalam struktur kristal, setiap atom mempunyai ikatan kovalen dengan dua atom yang berdekatan. Seperti yang terlihat pada Gambar 1.1 (c), konduktivitas () disini terdiri dari dua suku, satu untuk elektron, lainnya untuk lubang. Dalam konduktivitas () salah satu kerapatan e dan h akan jauh melampaui yang lainnya (Sinaga, 2010).

Gambar 1.1 Konduktivitas (a) cairan atau gas, (b) logam, (c) semi konduktor (Sumber: Sinaga, 2010)

Konduktivitas Elektrik

Pengukuran konduktivitas elektrik adalah penentuan konduktivitas spesifik dari larutan. Konduktivitas spesifik adalah kebalikan dari tahanan untuk 1 cm3 larutan. Pemakaian cara untuk pengukuran ini antara lain mendeteksi pengotoran air karena zeolit atau zat kimia., seperti limbah industri, pengolahan air bersih dan lain-lain. Karena ada relevansi antara konduktivitas dengan konsentrasi suatu larutan, maka untuk menentukan konsentrasi larutan dapat dilakukan dengan cara mengukur konduktivitas larutan tersebut. Dalam hal itu hubungan antara konsentrasi dan konduktivitas larutan telah ditentukan (Sinaga, 2010).

Larutan asam, basa dan garam dikenal sebagai elektrolit yang dapat menghantarkan arus listrik atau disebut konduktor listrik. Konduktivitas listrik ditentukan oleh sifat elektrolit suatu larutan, konsentrasi dan suhu larutan. Pengukuran konduktivitas suatu larutan dapat dilakukan dengan pengukuran konsentrasi larutan tersebut, yang dinyatakan dengan persen dari berat, part per m